准备分析

考虑要进行分析的零件或部件时,有几点事项值得注意。其中一个是模型准备。若要准备要分析的部件模型,请评估零部件的类型。在零件模型中,请评估零件特征。然后可以从分析中删除受影响小的零件或特征,并提高性能,而分析结果的差异相对很小。

准备要分析的零件或部件的操作包括:

简化模型

为什么要简化部件?

添加约束

结构约束限定或限制模型的位移。对于静态分析,请删除所有刚体模态(实体的自由平动和转动运动)。若要执行此操作,举例来说,可以固定面,或者合并面、边或顶点上的部分约束。

注: 过度约束或约束不足均会显著影响模型的行为。因此,分配合适的约束集合时必须多加注意,以反映真实的模型环境。

结构约束的类型包括:

固定

删除所有自由度。

无摩擦

阻止垂直于曲面的移动。

接点 隔离径向、轴向或切向的自由度。

若要显示反作用力信息,请运行仿真,然后在仿真浏览器的约束上单击鼠标右键,然后选择“反作用力”。

注: 只要载荷和边界条件兼容,您就可以向同一实体应用两者。您可以会错误地将不兼容的载荷和边界条件应用于同一个实体。例如,Z 方向上的固定面和 Z 方向上应用于同一个面的载荷。然后,固定边界条件将替代这些力。

添加载荷

结构载荷

结构载荷是操作过程中应用到零件或部件上的力。此类载荷会导致零部件中的应力、变形和位移。

在产品设计中,了解产品在正常或超常的工作条件下的反应方式非常重要。了解如何确定产品对于这些载荷的响应,并在适当的安全系数内构建。设计的重要方面包括载荷大小、引用频率、分布和性质(静态还是动态)。如果能够将产品对载荷的响应视觉化,就能更好地控制设计。

可用的结构载荷类型包括:

应用垂直于面的结构载荷,该力垂直于该面。通过在各个方向上均指定大小来应用定向于面的结构载荷。您可以向实体面应用力矩。使用远程力来实现以下操作:

仅能向圆柱面应用轴承载荷。

注: 如果向接触所涉及的面应用载荷,则请使用“压力”而非“力”。

体载荷

体载荷是作用在零部件的整个体积或质量上的载荷。体载荷的示例包括但不限于:

如果模型感应到外力的作用,则定义重力或体载荷。每个分析最多可以定义一个重力载荷和一个体载荷。

指定材料

材料特性为每个仿真定义模型的每个零件的结构特性。对于任意零部件,每个仿真可能具有不同的材料集合。

样式和标准

Inventor 材料是通过样式和标准编辑器进行管理的。您可以修改现有材料或创建新材料。创建或修改材料时,请注意指定正确的材料特征。

材料定义

开始创建新零件时,零部件材料将设定为文档模板所使用的任意材料。保持 Inventor 的出厂设置,则零件和部件的文档模板使用名为“默认”的材料。没有定义“默认”材料以用于仿真环境。因此,如果任意零部件的材料指定为“默认”,则分析会替代该材料。有若干方法纠正材料指定:

有两种方式可能会导致材料对于仿真无效。

仿真浏览器

在分析浏览器中,有一个“材料”文件夹 ,可在其中找到替代其他材料的所有材料的列表。例如,如果您具有“铜”零部件,且使用“钢”替代了“铜”,则会有唯一的节点对应于“钢”。“钢”节点包含使用该材料的每个零件的节点。

以下是有关材料行为的假设:

常量 所有的结构材料特性不会随着温度和时间更改。
均匀 材料特性在零件的所有部分均相同。
线性结构 应力与应变成正比。

如果仿真材料更加适合于您的设计需求,则将材料指定作为 CAD 编辑升级到模型中。

指定接触条件

有两种方法向仿真添加接触条件:

自动接触 软件基于“编辑分析特性”对话框中的设置指定的接触。在该过程中可随时编辑自动接触。
手动接触 通过使用该命令指定的接触。在该过程中可随时编辑手动接触。

其他考虑事项:

父浏览器节点旁边的“警告”图标

应力分析浏览器中父节点的旁边会显示状态图标,指示该节点已过期或子节点存在问题。最初,父节点旁边会显示“要求更新”图标 。如果节点更新后显示“警告”图标 ,则表示有一个或多个子节点存在问题。